一种无直线逼近的高速高精度圆弧插补算法.pdf

《一种无直线逼近的高速高精度圆弧插补算法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第3期组合机床与自动化加工技术No．32014年3月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueMar．2014文章编号：1001—2265(2014)03—0053—05DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．03．014一种无直线逼近的高速高精度圆弧插补算法水李伟光，曾顺星，叶国强，余漳(华南理工大学机械与汽车工程学院，广州510640)摘要：两级插补算法，包括粗插补和精插补，在数控系统中常用于对预定轨迹的运动定位。传统的两级插补算法采

2、用直线逼近曲线进行粗插补，然后进行直线精插补，造成逼近误差、速度的波动以及速度与精度的矛盾。对平面圆弧插补进行了研究，提出了无直线逼近的粗插补+圆弧精插补的两级插补算法。MATLAB仿真实验表明提出的圆弧插补算法相比传统插补算法有如下优势：削弱了速度和精度的矛盾，可以在保证精度前提下，提高进给速度，或延长粗插补周期。关键词：两级插补；圆弧插补；逼近误差中图分类号：TH164：TG659文献标识码：AAnInterpolationAlgorithmofCircularArcwithoutLinearApproximati

3、onforHigh-speedandHigh——accuracyMotionControlLIWei—guang，ZENGShun-xing，YEGuo—qiang，YUZhang(SchoolofMechanicalEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：Thetwo-smgeinterpolationalgorithm，includingaroughinterpolationandafineinterpo

4、lation，isoftenusedtoachievepredeterminedtrajectorymotionforpositioninginCNCsystems．Asweknow，theconventionalmethodbnngsapproximationerror，velocityfluctuationandcon~adictionbetweenspeedandaccuracy．Inthispaper，aneficientalgorithmfortwo-stageinterpolationispresented

5、：thefirststageisroughinterpolationwithoutlinearapproximationandthesecondstageiscirculararcfineinterpolation．Thisalgorithmmakesabreakthroughfromtheconventionalinterpolationalgorithmsanditspracticalfeasibilityisprovedbyplanarcirculararcinterpolationsimulation．Thes

6、imulationresultindicatesthattheproposedinter—polationalgorithmhasadvantagesasfollows：1．Iteliminatesthecontradictionbetweenspeedandaccuracy．2．Itraisesthefeedrateandprolongingtheinterpolationperiodonthepremiseofenoughaccuracy．Keywords：twostageinterpolation；circula

7、rarCinterpolation；approximationerror小直线段组成的精插补构成。两级插补的原理框图如O引言图1所示：在数控系统中，为了提高插补运算的效率，由软件实现粗插补、硬件实现精插补的两级插补得到广泛应用。这种方式充分利用了软件的柔性和硬件的快速性、可靠性。为实现曲线轨迹的运动定位，在传统的两级插补中，粗插补通常采用直线逼近曲线，然后对直线图1两级插补原理框图进行精插补。然而直线逼近带来了决定插补轨迹轮廓第一级插补预先执行，生成允许的最大进给步长。精度的误差，需要引入复杂的误差控制机制；带来了速第

8、二级插补调整进给步长来减小运动波动。例如：度与精度的矛盾；带来了大量离散化的微小直线段，造圆弧插补中，粗插补以较大的弦线、切线或割线逼近圆成数据存储和通信的负担及速度的波动，速度波动进一步导致无法实现高速进给。在曲线曲率变化大的情弧，然后用微小线段进行直线精插补。况下，这种现象尤为突出。无直线逼近的高速高精度圆弧插补算法，粗插补不